[發(fā)明專利]集群自動駕駛車輛泊位作業(yè)的空間配置和時序規(guī)劃方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010560394.1
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111879327B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊曉軍;鮮金城;陳義寶
• 申請（專利權(quán)）人: 北京九曜智能科技有限公司
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34;G01C21/20;H04W4/024;H04W4/33;H04W4/021
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 安琪

1.一種集群自動駕駛車輛泊位作業(yè)的空間配置和時序規(guī)劃方法，其特征在于，包括以下步驟：

S100對目標(biāo)區(qū)域建立地圖模型，采用MATLAB對地圖模型進行柵格化，每個柵格為一個柵格節(jié)點，形成柵格地圖；

S200確定柵格地圖中的出入口位置坐標(biāo)，根據(jù)自動駕駛車輛的停車數(shù)量及初始位置，結(jié)合作業(yè)需求，找出各自動駕駛車輛的最優(yōu)化作業(yè)路線；

S300根據(jù)各自動駕駛車輛的最優(yōu)化作業(yè)路線及其作業(yè)移動建立柵格節(jié)點占用的初始時序表；

S400判斷初始時序表是否存在時序沖突；若存在沖突則進行調(diào)整解決，然后輸出各自動駕駛車輛的最優(yōu)化作業(yè)路線和時序表，得到集群自動駕駛車輛作業(yè)的空間配置和時序規(guī)劃；

在S400步驟中，通過以下步驟對初始時序表是否存在時序沖突進行判斷及調(diào)整：

S410根據(jù)柵格節(jié)點占用的初始時序表定義推盤矩陣n*n；

S420確定推盤矩陣的維度n的奇偶性；

S430計算推盤矩陣的逆序數(shù)，確定逆序數(shù)的奇偶性；

S440判斷維度n和逆序數(shù)兩者的奇偶性是否一致，若不一致表示存在時序沖突，進行步驟S450；若一致表示不存在時序沖突，進行步驟S460；

S450對初始時序表進行調(diào)整，然后以調(diào)整后的時序表重新定義推盤矩陣n*n，回到S420步驟；

S460輸出各自動駕駛車輛的最優(yōu)化作業(yè)路線和時序表，得到集群自動駕駛車輛作業(yè)的空間配置和時序規(guī)劃。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集群自動駕駛車輛泊位作業(yè)的空間配置和時序規(guī)劃方法，其特征在于，在S100步驟中，所述柵格化是通過ind2sub函數(shù)將數(shù)列和柵格坐標(biāo)值進行換算，得到柵格地圖。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集群自動駕駛車輛泊位作業(yè)的空間配置和時序規(guī)劃方法，其特征在于，若目標(biāo)區(qū)域存在障礙物時，在S200步驟中應(yīng)當(dāng)先將障礙物所占的柵格節(jié)點排除。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集群自動駕駛車輛泊位作業(yè)的空間配置和時序規(guī)劃方法，其特征在于，在S200步驟中，采用一維搜索法找出最優(yōu)化作業(yè)路線，過程如下：

首先，以出入口位置作為終點E坐標(biāo)為(Ex，Ey)，以某一自動駕駛車輛的初始位置作為起點M坐標(biāo)為(Mx，My)，搜索起點M的相鄰柵格節(jié)點N1(Nx1，Ny1)、N2(Nx2，Ny2)、…至Nk(Nxk，Nyk)；

其次，計算起點M的各相鄰柵格節(jié)點到終點E的最短步長，公式為：

其中，S(Nk，E)是柵格節(jié)點Nk到終點E的最短步長，

取起點M的各相鄰柵格節(jié)點N1(Nx1，Ny1)、N2(Nx2，Ny2)、…至Nk(Nxk，Nyk)到終點E的最短步長中的最小值，選出最小值對應(yīng)的柵格節(jié)點為Ni(Nxi，Nyi)并記錄；

再次，以柵格節(jié)點為Ni(Nxi，Nyi)為起點，搜索柵格節(jié)點Ni的相鄰柵格節(jié)點，計算到終點E的最短步長，選出最短步長中的最小值對應(yīng)的柵格節(jié)點并記錄，重復(fù)此搜索過程至最短步長中的最小值為零到達終點E結(jié)束；

最后，上述搜索過程選出的所有最小值對應(yīng)的柵格節(jié)點的集合組成了該自動駕駛車輛的最優(yōu)化作業(yè)路線，其路線長度為最優(yōu)化步長；采用上述方法找出每輛自動駕駛車輛的最優(yōu)化作業(yè)路線。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集群自動駕駛車輛泊位作業(yè)的空間配置和時序規(guī)劃方法，其特征在于，在S200步驟中，采用Fibonacci法找出最優(yōu)化作業(yè)路線，過程如下：

針對柵格地圖設(shè)定一個搜索函數(shù)，在搜索區(qū)間內(nèi)取兩個不同點，并計算出兩個點的函數(shù)值，去除函數(shù)值較大的點外側(cè)區(qū)間以縮小搜索區(qū)間；再在縮小后的搜索區(qū)間內(nèi)重新取兩個不同點，進行函數(shù)值計算和比較以進一步對搜索區(qū)間進行縮小，重復(fù)上述過程直至得到一維極小點，對應(yīng)的最小步長線路為最優(yōu)化作業(yè)路線。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集群自動駕駛車輛泊位作業(yè)的空間配置和時序規(guī)劃方法，其特征在于，在S300步驟中，根據(jù)作業(yè)需求和設(shè)定車速，預(yù)測各自動駕駛車輛沿其最優(yōu)化作業(yè)路線移動時，經(jīng)過各柵格節(jié)點的時間，對各自動駕駛車輛占用柵格節(jié)點的時間進行列表記錄，得到初始時序表。